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盛钢桶的内衬结构

  盛钢桶砖砌内衬是传统的方法,至今仍普遍使用。主要采用的耐火材料有粘土砖、蜡石砖、高铝砖、锆英石砖、镁碳砖、铝镁砖、白云石砖等。
  日本盛钢桶普遍采用蜡石砖作内衬,其成本低,使用寿命比粘土砖好,为适应越来越苛刻的盛钢桶内衬使用条件,蜡石砖的质量也不断提高,其碱质含量在0.3%以下,SiO2含量为75%~85%粒度组成也被调整,并加入了适当含量的铝矾土、蓝晶石或硅线石等,经高压成型和高温烧成,使气孔率降低,抗渣性提高,耐火度一般大于1650℃,荷重软化温度在1400℃以上。
  虽然砖的性能和盛钢桶的容量基本上相同,但使用寿命却相差悬殊,这也与操作条件有关美国用于浇注的绝大部分盛钢桶内衬都采用粘土砖砌筑。因为美国有丰富的膨胀性粘土矿资源,用该料制砖,价格比较低廉。
  俄罗斯盛钢桶内衬普遍采用高密度粘土砖砌筑,其使用寿命低,采用高铝砖作内衬,寿命有了一定的提高。
  英国和中,国等国的盛钢桶内衬,以前一般采用硅酸铝质砖砌筑。其使用状况与上述的美国和俄罗斯两国基本相同,使用寿命都比较低,一般不超过30 次。
  近年来,为提高盛钢桶内衬的寿命,降低耐火材料的消耗,进一步适应盛钢桶的工作环境,日本开始采用锆英石砖和高铝砖等材料砌筑盛钢桶的渣线部位或整个包衬,其中锆英石砖约占25%,不烧高铝砖的比例也不断增加。
  日本川崎钢铁公司水岛厂250t 盛钢桶,采用蜡石砖砌筑桶底,厚度为270mm采用ZrO2
  含量为58%的锆英石砖砌筑桶壁,呈阶梯状,占约4000mm多高,其中上沿厚度为65mm,桶壁下部1~4层砖的厚度分别为230、200、180和150mm,渣线部位工作衬厚度也为150mm,其余部位厚度均为130mm;永久衬厚为100mm,使用寿命约为70 次。
  德国蒂森公司某厂165t 的盛钢桶,采用高铝耐火砖砌筑工作层。靠桶壳贴铺耐火纤维毡,再用粘土片砖砌筑永久层时,会产生很大的结瘤,以至于减小了盛钢桶的容积。这是由于高铝砖的导热系数比蜡石砖和粘土砖的大,散热快,致使桶壁粘钢或结瘤。虽然有耐火纤维毡作隔热层,但由于钢水的静压力作用,致使纤维毡挤压密实,严重降低了隔热效能。后来,改用高强轻质砖作隔热层,并适当减薄了永久衬和工作衬的厚度,工作衬仍用高铝砖砌筑。这种盛钢桶不但能防止内衬结瘤和结冷钢,而且平均使用寿命也达到120 次。
  盛钢桶采用烧成白云石砖砌筑时,内衬使用寿命为50次,吨钢耐火材料消耗为2.1kg;我国某钢厂以前使用不烧铝镁砖时,平均寿命为28次,目前使用弧形和楔形铝尖晶石砖,平均寿命为50多次,使用铝镁碳砖(楔形)时,寿命已达80次,以前使用仅为72次。
  日本盛钢桶内衬采用镁尖晶石砖和铝铬砖砌筑时,使用寿命为90~100次,使用镁橄榄石砖和镁铬砖时,寿命分别为70次和100次。另外,在60t 和250t的盛钢桶渣线部位,试用了镁碳砖,没有发生龟裂和剥落现象,其蚀损率比镁铬砖和镁尖晶石砖的小,而且容易挂渣;试用铝碳砖在60t盛钢桶的渣线部位时,其表面挂渣约为5mm,无裂纹,不剥落,蚀损率仅为0.85mm/ 次。但是,镁碳砖和铝碳砖的内衬,由于砖中含有碳,易氧化,应采取防护措施。
  盛钢桶用砖的形状一般已由棱柱形和弧形改为扇形,制造简单,成品率高,砌筑方便。而且增加了衬厚和结构的稳定性,垂直长缝减少,抗渣能力增强。
  砌筑盛钢桶时,火泥的材质应与衬砖的相同。桶底要砌平,圆周用捣打料夯实,砖缝应成棋盘式,如成直线通缝则应与耳轴连线平行,以减轻钢水的冲刷与侵蚀;桶壁用硅酸铝质砖砌筑时,砌到桶口下沿留设10~30mm 的间隙,并用碎料填充以补偿垂直方向上的膨胀,无需留圆周膨胀缝。
  盛钢桶砌完后,应经过足够时间的烘烤,温度达到1000℃以上时,即可使用。为防止盛钢桶内衬剥落和结瘤等现象的发生,浇完钢后应当保温,停用的盛钢桶再使用时应当进行预热。在铸锭车间,应普遍安装预热装置。


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